虛擬測量技術之發展及其於TFT-LCD廠之應用

Virtual Metrology Technology Development and Application for TFT-LCD Manufacturers

呂孟翰(Lu, MengHan)

指導教授 ： 鄭西顯

國立清華大學/工學院/化學工程學系/碩士(2010年)

摘要

在競爭激烈的液晶面板產業中，提昇技術研發能量是液晶面板產業生存的關鍵手段。先進製程系統管制（APC, Advance Process Control）是半導體產業提升技術之重要環節。液晶面板製程與半導體製程有相當雷同；因此使用類似技術提昇製程良率應可提昇產品品質、降低生產成本及增加競爭力；而本研究針對液晶面板廠中兩項製程廠務(1)片電阻值(2)工廠契約容量，使用虛擬測量（VM, virtual metrology）技術加以進行分析研究。
(1)片電阻（RS, Sheet Resistance）為TFT/LCD前段製程中用來衡量成膜品質之重要依據，於長金屬膜之製程後均可測量[1]。然而，片電阻在工廠製程中為一隨機抽樣之測量方式，並不能對所有產品皆作測試，所以，若能於片電阻測試之前即能預知每一個產品之好壞，就可提早作策略修正，更精準得監控品質，達到降低生產成本提高良率之目的。
本研究針對影響閘電極（Gate）之片電阻控制最重的製程，利用其APC動態數據處理過後，進一步使用多變數分析方法建立虛擬電性模型，並伴隨滾動時間窗口（Moving Window）模式，以達到數據即時動態更新來反應改變之工況，準確得預測面板之片電阻。
(2)工廠契約容量之預測，關乎於企業與電力公司訂立契約容量時，成本效益間的關係。我們使用工廠預計生產量、歷史月均溫以及焓值建立線性模型，加以預測未來用電量，並參考電費、超約附加費、供電設備維持費以及擴建線補費給予建議契約容量。
主要使用典型相關分析（CCA, Canonical Correlations Analysis）與線性迴歸結合之分析：使用統計方法CCA，將各APC動態變數投影於應變數上之最佳投影向量作為變數，再由線性迴歸建立模型。

關鍵字

虛擬測量 ； TFT-LCD

參考文獻

3.趙安國，批次剖面資料之錯誤偵測分析 = Fault Detection Analysis of Batch Profile Data，碩士論文，國立清華大學統計學系研究所，2008

1.田民波，平面顯示器之技術發展 = Technical development of flat panel displays，五南，2008

7.K.L. Hsieh, “Incorporating ANNs and statistical techniques into achieving process analysis in TFT-LCD manufacturing industry,” Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, vol.26, no. 1, pp.92-99, 2010

8.M.D. Ma, D.S.H. Wong, S.S. Jang and S.T. Tseng, “Fault detection based on statistical multivariate analysis and microarray visualization,” IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 6, no.1, pp.18-24, 2010

9.L.F. Chen, C.T. Su and M.H. Chen, “A neural-network approach for defect recognition in TFT-LCD photolithography process,” IEEE Transactions on Electronics Packaging Manufacturing, vol. 32, no.1, pp.1-8, 2009